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Conférence «A l’écoute de l’Espace» 03-2019 F6BGC - Radio Club MJC d’Annemasse – F8KCF

Communications par Satellite Géostationnaire Amateur QO100

20190316-v2.1 F6BGC - Satellite QO100 - Es’hail2

Programme

F6BGC - Satellite QO100 - Es’hail2

• Le satellite QO100- Es’hail2 - Rappels

• Les récepteurs WebSDR publics

• Réception : Tête satellite LNB-PLL

Les logiciels SDR

Converter / transverter

• Emission 2.4 GHz

Les amplis 2.4GHz

Les antennes 2.4GHz et bibandes


• Les oscillateurs locaux OCXO, PLL, GPSDO

• Emission /Réception Full SDR

• Présentation de la station F5JWF

• Demo réception bande étroite (CW, SSB)

• Demo réception DATV par Bernard F5DB

• Questions

Programme

en mémoire de Jean Pierre F5AHO …


https://f8kcf.files.wordpress.com/2017/11/20171111-f8kcf-le_satellite_es_hail_2_f5aho.pdf







Le satellite QO100- Es’hail2


The mission is more interesting if the Earth areas at the edge of the satellite visible Earth are

covered to allow users from Brazil to communicate with the Far East. Therefore, restricted

antenna coverage to increase the spacecraft gain is not recommended.

Le satellite Qatar Oscar100 - Es’hail2


• Debut du projet : 2012

But : 1er satellite géostationnaire avec transpondeur radioamateur

• Collaboration entre

Es'hailSat - Qatar Satellite Company

QARS - Qatar Amateur Radio Society

A71AU Abdullah bin Hamad Al Attiyah, QARS President

AMSAT-DL - AMSAT Deutschland – (Satellites OSCAR)

DB2OS Peter Guelzow AMSAT-DL President

• Constructeur: MELCO = Japan’s Mitsubishi Electric Corporation

• Lanceur : Space X , fusée Falcon 9

sur orbite géostationnaire , 36’000 km

https://www.eshailsat.qa/



• Poids du satellite : 3 Tonnes

Panneaux solaires, Batteries Li-Ion, 15kW

• Durée de vie prévue : + de 15 ans

• 35 Transpondeurs : Distribution TV

Telecom ,Services gouvernementaux

Redondance Es’hail1

Cible : Moyen-Orient, Afrique du Nord

• Charge additionnelle : Transpondeur Amateur QO100

• Lancement 15 Nov. 2018 par Space X Falcon 9 de Cap Canaveral

• Ouverture officielle au trafic amateur : 14 Février 2019

https://www.nasaspaceflight.com/2018/11/spacex-falcon-9-launch-eshail-2-39a/





https://amsat-dl.org/eshail-2/







Le satellite QO100- Es’hail2 Couverture











https://amsat-dl.org/p4-a-nb-transponder-bandplan-and-operating-guidelines/



















Le satellite QO100- Es’hail2 P4-A WB Transponder Band Plan (DATV)


Le satellite QO100- Es’hail2 Recommandations RX/TX (avant le lancement)


Le satellite QO100- Es’hail2 Centre de contrôle à Doha (Qatar) et backup à Bochum (Allemagne)


• Parabole 3m pour Uplink 2.4GHz , Feed VE4MA Septum

• Parabole 2.5m pour Downlink 10 GHz

• Parabole 20m en secours seulement

• Monitoring des transpondeurs NB et WB

• LEILA-2 Génére les balises CW et PSK (télémétrie) en début et fin de bande

• LEILA-2 Analyse des signaux - Sirène pour émissions trop puissantes !



https://www.satlex.de/fr/azel_calc.html



Le satellite QO100- Es’hail2 Orientation des antennes





Le satellite QO100- Es’hail2 Orientation des antennes


https://www.dishpointer.com

https://www.dishpointer.com/

https://www.dishpointer.com/

Les récepteurs WebSDR 10GHz


BATC QO100 Wideband Spectrum Monitor (DATV)

https://eshail.batc.org.uk/wb/





Qatar OSCAR-100 Narrowband WebSDR (CW, SSB)

CPU Load=25%, 154 users, Audio 6.3Mb/s, Waterfall 2.2Mb/s, http 0.5Mb/s, Total 9Mb/s

https://eshail.batc.org.uk/nb/





BATC & AMSAT-UK WebSDR & Spectrum Monitor in Goonhilly Earth Station

https://wiki.batc.org.uk/Es%27hail-2_Ground_Station

https://wiki.batc.org.uk/Es'hail-2_Ground_Station






Internet 2 x redondant 10Gb links

300 Mb/s Up/Down

(150 Users = 10Mb/s)

Server

Intel i7-2600 CPU

16GB RAM 500GB SSD

OS

Ubuntu Server 18.04

WebSDR

PA3FWM

airspy_tcp

12bits > 8bits IQ

FFT Spectrum server






Les récepteurs QO100 10GHz publics


Paul M0EYT

@uhf_satcom sdr://80.229.173.194:55557

Linux Spyserver

1.2m dish

RTL-SDR 8bits

5 users max

Client : SDR#

BATC


Linux WebSDR

1.3m dish

Airspy12bits > 8bits IQ

200+ users

Client: Browser



Réception : LNB-PLL


https://amsat-dl.org/






Reception 10GHz – Matériel

Injecteur pour alimenter

la tête SAT pas le coax

«Bias Tee»

Brico, Amazon, eBay : 3.5 à 20 €

12V - Polarisation Verticale

18V - Polarisation Horizontale

Bias Tee : Frequency 1MHz-3GHz

Wideband FOR HAM radio RTL SDR


https://www.orbitadigital.com/fr/distribution/2320-televes-7450-injecteur-de-courant-pour-antenne-et-alimentation-lnb.html?gclid=CjwKCAjwycfkBRAFEiwAnLX5IY9yg3LXmZe34e7lThJ_-i_R4sMZ-4tWjeVA0_3__cSOdVaDPDwgxxoC8zcQAvD_BwE

https://www.amazon.fr/10MHz-6GHz-Module-Amplificateur-Faible-Radiofr%C3%A9quence/dp/B07H6GZ629

https://www.ebay.fr/itm/RF-Biaser-Bias-Tee-10MHz-6GHz-FOR-HAM-radio-RTL-SDR-LNA-Low-Noise-Amplifier/332695416782?pageci=32de94a6-6096-49f6-bcd3-6309445c7adf

Reception 10GHz – Matériel

Récepteur SDR THF USB2

Airspy Mini – 138€

12 bits, 0.5ppm

24-1700MHz

BP : jusqu’à 6MHz

ou …

Airspy R2 - 232€

12 bits, 0.5ppm

24-1700MHz

BP : jusqu’à 10 MHz

Connecteur pour ref. externe 10 MHz

https://airspy.com/


https://airspy.com/

https://airspy.com/

https://airspy.com/

Emission/Reception – Logiciels

SDR Console

Développé par Simon Brown

G4ELI – HB9DRV

Supporte LimeSDR, ADALM-Pluto

en émission


SDR#

Développé par Youssef Touil

Designer des recepteurs SDR Airspy

https://www.sdr-radio.com/ https://airspy.com/download/

https://www.sdr-radio.com/




https://airspy.com/download/

https://airspy.com/download/

Reception – Logiciels SDR


HDSDR (Bjarne Mjelde) - Evolution de WinRAD (I2PHD)

Stable – Bonne connectivité CAT, Omnirig – Support harware via ExtIO

Pas d’émission ? - Peu de mises à jour

http://www.hdsdr.de/




Christian F1AFZ – Solution simple pour

réglage parabole et écoute QO100

• Smartphone Android

• Adaptateur USB/micro USB

• Clé SDR R820T2

• Drivers SDR Touch Key

• RF Analyser


F5OEO Evariste Okcestbon (!)

RPITX

Emission : GPIO du RPi … + filtrage

Fréquence : de 5 KHz à 1500 MHz

FM avec RDS, SSB, SSTV, Pocsag

freedv, Opera, FT-8 , etc

RPi-DATV, DATV-Express transmitter

couplage avec LimeSDR

https://github.com/F5OEO/rpitx http://hp4a-sat.org

https://github.com/F5OEO/rpitx

https://github.com/F5OEO/rpitx

http://hp4a-sat.org/






SDRAngel (Linux/Windows) - Développé par Edouard F4EXB

Réception : AM, WFM, NFM, SSB, LoRA, TV analogique, DATV

décodeur DSD pour DMR , MOTOTRBO, dPMR, D-STAR, Yaesu C4FM ...

Emission : AM, WFM, NFM, SSB et TV analogique

Matériel SDR supporté

Airspy, BladeRF, HackRF, LimeSDR, ADALM-Pluto, RTL-SDR, SDRplay RSP1 and FunCube

https://github.com/f4exb/sdrangel/releases



Réception DATV


Hardware: Minitiouner Pro Design Jean Pierre F6DZP

Kit REF 99.50€

Double récepteur TV satellite numérique,

DATV à bande étroite, DVB-S

SR de 75KS/s à 30MS/s

Couverture de 144 à 2450 MHz

Interface USB , PC Windows

http://www.vivadatv.org/

https://boutique.r-e-f.org/kits-et-composants/205-minitiounerpro-avec-nim.html

Software: Tutioune Dev. F6DZP




















Matériel de Réception : LNB (Low Noise Block)


Reception QO100 en 10 GHz à l’aide

d’une tête satellite grand public.

• Fréquence à recevoir : 10’489.8 MHz

• Fréquence OL : 9750.0 MHz

• Fréquence RX SDR : 739.8 MHz

Réception en polarisation horizontale (WB) ou verticale (NB)

2 Modèles de LNB :

• Oscillateur local DRO (Dielectric Resonator Oscillator)

• ou PLL (Phase Lock Loop) avec Quartz référence 25 ou 27 MHz

DRO: Trop de dérive, mauvaise précision +/- 2MHz . TVSAT uniquement

PLL: utilisable directement pour la SSB , mais dérive pendant 30minutes

Fréquence imprécise : +/- 500kHz, dérive en température : +/- 50 kHz

Reception 10GHz– Têtes SAT PLL LNB


Réception : LNB-PLL (Modification)


Solution pour une meilleure précision et s’affranchir de la dérive:

Insérer un signal de référence stable et propre de 25 ou 27 MHz (PLL,GPSDO)

Ouvrir le LNB, dessouder le quartz ou un pont, connecter un condensateur et

rajouter un connecteur sur le boitier pour injection de la référence…

Doc : « Grange à foin » de F1CHF http://f1chf.free.fr/

http://f1chf.free.fr/

http://f1chf.free.fr/

Réception classique


Caractéristiques principales

• Bande passante :

10.350 à 10.650Ghz

• Fi utilisables,

de 145, 433, 1297 à 1500Mhz

• Oscillateur local externe : PLL DF9NP

2200 à 2600 MHz suivant FI

Récepteur / Convertisseur conçu par F6BVA et : F4BXL, F4CWN, F5AQC, F5BUU, F5NZZ, F6DKW ...

Kit séparé circuit imprimé et composants selon listes Hyper et ATV

http://f6bva.pagesperso-orange.fr/Technique/Satellite/Satellite.htm





Emission 2.4 GHz


Convertisseurs 144 ou 432MHz vers 2.4GHz , puissance 100mW à 1W

OL présent (TCXO) , Entrée référence externe optionnelle (10MHz)

ou OL à injecter : 2256 MHz pour 144, ou 1968MHz pour 432

Up-Converter F1OPA : 80€ https://sites.google.com/site/vincentf1opa/descriptions

https://sites.google.com/site/vincentf1opa/descriptions

https://sites.google.com/site/vincentf1opa/descriptions

Emission 2.4 GHz


AMSAT-DL : Dev en cours KUHNE DB6NT : 799€

DX Patrol (Portugal) 99€ Kit Liste Hyper/ATV : Design F6BVA

Convertisseurs émission

Les amplis 2.4GHz


On a besoin de quelques watts,

un peu plus en DATV …

Amplis pro de récupération sur le net.

Ampli Spectrian,etc .. ebay 99$ + 40€ frais

CJ, Brocantes : 25 à 50€

Montages selon F6AJW-F6DPH-F8BTP

http://f1chf.free.fr/F5DQK/2_Amplis_RF_amplifiers/13%20cms%2023xx%20Mhz/

http://f1ssf.ovh/?page_id=598

http://f1chf.free.fr/F5DQK/2_Amplis_RF_amplifiers/13 cms 23xx Mhz/





Les amplis 2.4GHz


Ampli Booster WiFi Edup EP-AB003 : 50€ , environ 3W

https://www.ebay.fr/itm/113349812883?

https://fr.aliexpress.com/item/EDUP-EP-AB003-2-4Ghz-8W-802-11n-Wireless-Wifi-Signal-Booster-Repeater-Broadband-Amplifiers-for/1260002993.html







https://www.ebay.fr/itm/113349812883

Les amplis 2.4GHz


Ampli 25 W - MMIC MW7IC2725N - Design F6BVA - Listes Hyper/ ATV

La station de F5BUU

Ampli de F4BXL






Les antennes 2.4GHz / 10 GHz


Spécifications : Bibande, polar circulaire, illuminer correctement la parabole

Une parabole unique est utilisée en émission 2.4GHz en réception 10GHz

DC5GY www.falk-on-tour.de

http://www.falk-on-tour.de/







Emission 2.4GHz , Patch , Polarisation circulaire Gauche (LHCP)

Réception 10 GHz: Emplacement pour Rocket LNB usiné + lentille diélectrique

Design K3TZ – G0MJW – PA3YFM - M0EYT – DJ7GP

BG0AUB






Antennes 2.4GHz à polarisation circulaire

DJ7GP LZ1JH

G4SDG / F5DJL DH2VA

Autres antennes pour QO-100


Link WiFi Cornet – Yves F6EPT Feed F5JWF

Les oscillateurs locaux


Connaitre sa fréquence, en émission et réception

Qualité recherchée pour les OL - Oscillateurs Locaux

• Précision

• Bonne stabilité dans le temps

• Faible dérive en température

• Signal propre , faible bruit de phase

• XO Xtal Oscillator

• TCXO Temperature Compensated XO

• PLL Phase Lock Loop

• OCXO Oven Controled XO

• GPSDO GPS Disciplined Oscillator

• Rubidium/Cesium Atomic Oscillator

La quête du Graal en Hyperfréquences



Reference OCXO : Oven Controled X-Tal Oscillator

Trimble – Voir eBay, etc : 50 €

Fréquence : 1, 5, 10 MHz …

Utilisation:

après 10 min. de chauffe !



Reference GPSDO : GPS Disciplined Oscillator

Exemple : Leo Bodnar Low-jitter GPS-locked precision frequency reference

Programmable de 400Hz à 810 MHz depuis Windows par port USB

Pas besoin d’OCXO, mais nécessite une antenne GPS externe fournie

1 sortie : 100 GBP (149€ avec port)

2 sorties: 150GBP

http://leobodnar.com/shop/





PLL ADF4351

F5UBZ : Générateur HF

ADF4351 + PIC12F675

ADF4351 : Banggood , eBay 18€

Fréquence : de 35MHz à 4.4GHz - Ref externe 10MHz possible

Programmation par registres depuis PIC, Arduino,etc…

http://f5ubz.fr/adf4351/ADF4351_F5UBZ.html

https://www.banggood.com/fr/35M-4_4GHz-PLL-RF-Signal-Source-Frequency-Synthesizer-ADF4351-Development-Board-p-1129041.html?cur_warehouse=CN

https://www.ebay.fr/itm/35M-4-4GHz-PLL-RF-Module-Source-Generateur-Signal-Frequence-Synthetiseur-ADF4351/153068601322?hash=item23a3997fea:g:9VAAAOSwYhdbKikn





PLL SV1AFN , DF9NP, …

PLL 4351 SV1AFN : 25€

a programmer PLL 4153 DF9NP : 40 à 50 €

1 à 4 frequences pré-définies

https://www.sv1afn.com/projects.html http://www.df9np.de/page4.html

https://www.sv1afn.com/projects.html

https://www.sv1afn.com/projects.html

http://www.df9np.de/page4.html



Emission /Reception Full SDR


Lime SDR mini

SDR Transceiver & FPGA Development Board : 175 à 230€

• Clé USB3, RX et TX SDR open-source

• 10MHz à 3.5GHz full-duplex, BP 30 MHz.

• 1 TX / 1 RX / 12 bits, TCXO -/- 5PPM

• Puissance : quelques mW

https://limemicro.com/products/boards/limesdr-mini/





Emission DATV par SDR


Lime SDR mini + Rasberry Pi (Evariste F5OEO)

https://twitter.com/F5OEOEvariste/status/1100847342616489984

https://github.com/F5OEO/limesdr_toolbox





Emission /Reception Full SDR


Analog Devices : Adalm-Pluto SDR Active Learning Module

• Disponible chez DigiKey : 120€

• Module USB, RX et TX SDR dévelopment

• 325MHz à 2.8GHz full-duplex, BP 60 MSPS.

• 1 TX / 1 RX / 12 bits, TCXO -/- 5PPM

• Puissance : quelques mW

• Ampli AD CN4017 disponible

https://wiki.analog.com/university/tools/pluto https://www.digikey.fr/product-detail/fr/analog-devices-inc/ADALM-PLUTO/ADALM-PLUTO-ND/6624230

https://wiki.analog.com/university/tools/pluto

https://wiki.analog.com/university/tools/pluto

https://www.digikey.fr/product-detail/fr/analog-devices-inc/ADALM-PLUTO/ADALM-PLUTO-ND/6624230














Emission CW/SSB par SDR


LeoBodnar GPSDO + A.D. Adalm-Pluto SDR + A.D. CN0417 Amplifier

+ Edup EP-AB003 WiFi Booster [2W] + Airvu BPF.24 2.4GHz Band Pass Filter

https://wiki.analog.com/resources/eval/user-guides/circuits-from-the-lab/cn0417

https://twitter.com/Manawyrm/status/1095397931778224129

DL4MTA

@Manawyrm













Améliorations en cours (Mars 2019)


Simon G4ELI - SDR-Console – Future version 3.07 « spéciale QO-100 » Correction automatique de la dérive du LNB en mesurant la fréquence de la balise

CW ou PSK – Modification du LNB inutile ?

DL3DCW – Sat Controller AFC - Idem sous Linux avec Raspberry Pi et GQRX https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/

Youssef Touil - SDR# et Spyserver Passage des variables en 64 bits pour supporter l’affichage

des HyperFréquence au Hertz.

F6DZP – Minitiouner V0.9 en prévision Optimisation QO100

Amélioration de la synchro pour LNB DRO, Correction doppler …

https://forum.amsat-dl.org/index.php?thread/182-sat-controller-sdr-nano/












Stations QO100 insolites


Zhao Feng BG0AUB Ürümqi, Xinjiang Uyghur Autonomous Region, West China

https://twitter.com/ZhaoFen37759626?lang=fr



Présentation de la station F5JWF


http://f5jwf.free.fr/



Demo Emission-Réception QO100 (NB)


Reception NB & DATV : (F6BGC) Parabole 80 cm , LNB non modifié, Bias T,

Alim 12/18V, Splitter, smartSDR, Aisrpy One

DATV : Minitiouner Pro (F5DB) , Tutioune F6DZP , Kit REF

Emission/Reception SSB : Station de Jean Louis F5DJL

RX : Dish 80cm, PLL LNB, Airspy TX: Yaesu, transverter, PA, DieCast Dish 2.4GHz

Demo réception bande large (WB) DATV


QO100, le futur ?


• Baisse du trafic après l’effet de mode ?

• Fantastique outil de test et d’émulation pour la communauté

• Utilisable comme voie de service pour les Hypers (contest, JA)

• Une « nouvelle bande » pour les expéditions DX ?

• Diffusion DATV d’événements OM comme les conférences ,

Fried … (cf ElectroLab)

• Solution de communication simple à déploiement rapide en cas

d’urgence, mais couverture mondiale réduite !

Références et Forums


En général

http://forum.amsat-dl.org/

https://twitter.com/

http://f6bva.pagesperso-orange.fr/

Liste Hyper http://listes.r-e-f.org/mailman/listinfo/list-hyperfr

DATV:

http://www.vivadatv.org

https://wiki.batc.org.uk/New_BATC_website

Liste ATV https://fr.groups.yahoo.com/neo/groups/ListeATV/info

Présentations en ligne dès le 29 Mars 2019 sur:

https://f8kcf.net/










http://listes.r-e-f.org/mailman/listinfo/list-hyperfr













https://fr.groups.yahoo.com/neo/groups/ListeATV/info



https://f8kcf.net/

https://f8kcf.net/

f6bgc - radio club mjc d’annemasse – f8kcf · les récepteurs websdr 10ghz f6bgc - satellite...

Documents